JP2003264521A - 直交周波数分割多重変復調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】プロセッサの処理量を低減させると共に、信頼
性の高いＯＦＤＭ変復調装置を提供する。 【解決手段】ユーザインタフェース部１と、ベースバン
ド信号変換手段２２及びキャリア制御手段２３とを備え
たベースバンド部２４と、多値のディジタル変調を行う
一次変調部３と、ＩＦＦＴ処理を行いＯＦＤＭ信号を生
成するＯＦＤＭ変調部４と、ディジタル／アナログ変換
するＤ/Ａ部５と、直交変調の後レベル調整を行うアナ
ログ送信部６と、伝送路インタフェースを備えたカップ
リング部７と、伝送路から受信した信号をレベル調整し
直交復調するアナログ受信部８と、アナログ／ディジタ
ル変換するＡ／Ｄ部２５と、入力信号をＦＦＴ処理しＯ
ＦＤＭ復調するＯＦＤＭ復調手段２６と伝送路の品質状
況の推定を行う伝送路推定手段２７とを備えたＯＦＤＭ
復調部２８と、多値のディジタル復調を行う一次復調部
１１とにより構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は直交周波数分割多重
（以降、ＯＦＤＭと称す）変復調装置に関し、特にＰＳ
Ｋ、ＱＡＭ等の多値変調されたディジタルデータをＯＦ
ＤＭ信号に変換してマルチキャリア変復調するＯＦＤＭ
変復調装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ディジタル伝送の手段として複数
のキャリアを直交配置して周波数分割多重するＯＦＤＭ
変復調方式が実用化され広く採用されている。ＯＦＤＭ
変復調方式は、高速なディジタルデータを、低速で狭帯
域な信号に変調して周波数軸上に直交配置したキャリア
を多数並列に配列して伝送するもので、高い信頼性を備
えた通信方式である。図９に、従来のＯＦＤＭ変復調装
置の構成例を示す。同図に示すように、ＬＡＮ、ＵＳ
Ｂ、ＲＳ２３２Ｃ等のユーザインタフェースを備えたユ
ーザインタフェース部１と、該ユーザインタフェース部
１からの信号をベースバンド信号へ変換し、出力すると
共にベースバンド信号を所定の信号形態に変換してユー
ザインタフェースに供給するベースバンド部２と、ベー
スバンド信号を入力してＰＳＫ或いはＱＡＭ等のディジ
タル変調を行う一次変調部３と、該一次変調部３の出力
に対して逆フーリエ変換（以降、ＩＦＦＴと称す）を行
いＯＦＤＭ信号を生成するＯＦＤＭ変調部４と、ディジ
タル信号であるＯＦＤＭ信号をアナログ信号に変換する
Ｄ/Ａ部５と、得られたアナログ信号を直交変調しレベ
ル調整の後出力するアナログ送信部６と、送信側と受信
側とを結合すると共に伝送路インタフェースを備えたカ
ップリング部７と、伝送路から受信する信号のレベルを
調整した後、直交復調するアナログ受信部８と、該アナ
ログ受信部８から出力されるアナログ信号をディジタル
信号に変換するＡ／Ｄ部９と、該Ａ／Ｄ部９から出力さ
れる信号をフーリエ変換（以降、ＦＦＴと称す）しＯＦ
ＤＭ復調するＯＦＤＭ復調部１０と、該ＯＦＤＭ復調部
１０の出力に対してＰＳＫ或いはＱＡＭ等の復調を行う
一次復調部１１と、該一次復調部１１の出力から伝送路
の品質状況を推定する伝送路推定部１２とにより構成す
る。

【０００３】図９を、一次変復調として１６ＱＡＭを採
用した場合について説明すると、ユーザ側からＬＡＮ、
ＵＳＢ、ＲＳ２３２Ｃ等のユーザインタフェースを介し
て入力されたシリアルデータは、ユーザインタフェース
部１にて所定のフレーム信号へと整形されてベースバン
ド部２に入力する。ベースバンド部２は、入力したフレ
ーム信号にパイロット信号等を付加した後、４ビット単
位の並列データに変換して、一次変調部３を構成するＱ
ＡＭ符号器に供給する。ＱＡＭ符号器は、入力された並
列データを夫々符号化して４ビットの実部出力と虚部出
力と生成する。前記一次変調部３からの二つの出力は、
ＯＦＤＭ変調器４にて、複素数のＩＦＦＴ処理を行うこ
とによりＯＦＤＭ信号を生成して複数のキャリアを周波
数分割多重する。次に、ＯＦＤＭ信号をＤ/Ａ部５に入
力してアナログ信号に変換し、更にアナログに変換した
ＯＦＤＭ信号の同相分と直交分の信号を、アナログ送信
部６において所定の周波数で直交変調を行い、レベル調
整の後カップリング部７を介して伝送路に出力する。

【０００４】一方、伝送路よりカップリング部７を介し
て入力した信号は、アナログ受信部８においてレベル調
整の後、直交復調され、Ａ／Ｄ部９においてディジタル
信号に変換し、同相分と直交分のＯＦＤＭ信号をＯＦＤ
Ｍ復調部１０に供給する。ＯＦＤＭ復調部１０において
は、入力されたＯＦＤＭ信号のＦＦＴ処理を行い、所望
の複素数信号を得る。次に、一次復調部１１を構成する
１６ＱＡＭ復号器は、入力された複素数信号を４ビット
単位の並列データに復号して、ベースバンド部２、ユー
ザインタフェース１を介して所望のシリアルデータとし
てユーザ側に出力する。又、受信側の一次復調部１１と
ベースバンド部２との間には、伝送路推定部１２を設
け、伝送路の品質状況の監視を行い、以下に示すような
処理を行う。

【０００５】ＯＦＤＭ変復調方式を用いて通信を行う際
は、使用する伝送路の周波数特性により、伝送特性に影
響を受けることがある。例えば、電力線を伝送路に使用
すると、負荷機器等の接続状況により特定の周波数で共
振現象を生じて減衰特性が大きくなる場合があり、通信
が不能となる。図１０は、電力線の周波数特性の一例で
ある。図に示したように、特定の周波数で減衰特性が大
きく、その周波数帯においては良好な伝送特性を得るこ
とは困難である。そこで、対応策として通信の際に伝送
路の周波数特性を測定し、減衰特性の大きな周波数帯で
の通信を避ける手法が一般的である。具体的には、伝送
路推定部において、復調したデータのコンスタレーショ
ンより各キャリアの平均電力（Ｓ）、分散（Ｎ）を求
め、Ｓ／Ｎを計算する。

【０００６】図１１は、各キャリアのＳ／Ｎ値を示す一
例で、伝送路の周波数特性によりＳ／Ｎが劣化したキャ
リアが生じている。次に、求めたキャリア１からｎまで
の各Ｓ／Ｎから、良好に通信できるキャリアとそうでな
いキャリアを識別する。良好な通信を行えないと推定さ
れるキャリアが存在する場合は、送信側と受信側とで通
信を行い、ベースバンド部において一次変調部を制御し
て、伝送エラーが発生しないよう次のように処置する。
該当するキャリアの伝送速度を低下させ、伝送エラーの
生じない範囲で使用するか、或いは、該当するキャリア
を未使用とし通信に使用しない。この様な対応をとるこ
とにより伝送エラーの少ない通信方式が確保され、デー
タの再送頻度の少ない高品質なデータ通信を行うことが
出来る。

【０００７】次に、データ通信を行う際には、受信側に
おいて正確にデータの受信を行うための同期条件とし
て、受信側のデータ取得位置が送信側のデータ開始位置
と一致していることが必要である。図１２は、データ通
信時に同期条件を満たしていない一例を示す図である。
同図に示すように、この状態のときは、送信データと受
信データは一致せず、誤ったデータ通信が行われる。そ
こで、ＯＦＤＭ変復調方式等においては、一般的に既知
信号であるパイロット信号、或いはガード信号により同
期の補正を行う方式が用いられている。

【０００８】図１３は、従来のＡ／Ｄ部の構成例を示す
図である。同図は、アナログ信号をディジタル信号に変
換するＡ／Ｄ変換手段１３と、受信信号をパイロット信
号とデータとに分解するパイロット信号／データ分解手
段１４と、パイロット信号と同一パターンのリファレン
ス信号を出力するリファレンス信号生成手段１５と、受
信したパイロット信号とリファレンス信号との相関演算
を行う相関演算手段１６と、相関演算結果からピーク位
置を検出すると共に、データ取得タイミングを調整する
ピーク位置検出手段１７とにより構成する。

【０００９】図１４は、パイロット信号とその相関演算
出力との対応図である。図１３に示すように、パイロッ
ト信号とリファレンス信号との相関を求め、相関演算出
力のピーク位置からパイロット信号の先頭位置を算出す
ることができる。即ち、相関演算出力のピーク位置が、
パイロット信号の先頭位置に一致するようＡ/Ｄ変換手
段で使用するデータ取得タイミングを制御すれば良い。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、データ
通信に不適格なＳ／Ｎの劣化したキャリアを選別する従
来の方法は、通信手段として親装置に対して子装置を複
数接続して通信を行う場合は、親装置の扱うデータ量や
計算処理量が動的に変化し、子装置の利用が集中すると
急激に増加することがあるため、これに対応すべく処理
回路の巨大化や高速化を招き大きな問題となっていた。
図１５は、親装置に対して子装置をｎ個接続して通信を
行う際の構成例である。

【００１１】一方、従来の送信側と受信側との間で同期
の補正方法では、次のような問題点が生じていた。 （１）送信側と受信側との間でサンプリングクロック周
波数のずれが大きいと同期の補正が困難である。受信側
のデータ取得位置を送信側のデータ開始位置と一致させ
ても、１データ内でサンプリングクロックがずれると、
データを正しく受信できない。この現象はサンプリング
クロックが早い場合に顕著となる。この場合には、クロ
ック発生源としてより高い精度の水晶発振器等を用いる
必要性が生じる。図１６は、サンプリングクロック周波
数のずれが大きい場合のサンプリングクロックのタイミ
ングを示す図である。

【００１２】（２）同期の補正時に高域周波数のキャリ
アに受信データ誤りが発生しやすい。同期の補正時に発
生するサンプリングクロックの位相調整によるジッタに
より、特に高域周波数でのパフォーマンスが期待できな
くなる。図１７は、従来のＯＦＤＭ変復調装置におい
て、キャリア周波数に対する受信データ誤りの発生状況
の一例を示す図である。

【００１３】（３）計算量が大きい。受信データの取り
込み位置割り出しのための計算を頻繁に行う必要があ
り、プロセッサの処理量を圧迫する。本発明は、上述し
たような問題を解決するためになされたものであって、
プロセッサの処理量を低減させると共に、信頼性の高い
ＯＦＤＭ変復調装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係わるＯＦＤＭ変復調装置は、以下の構成を
とる。請求項１記載のＯＦＤＭ変復調装置は、少なくと
も一つのユーザインタフェースを備えたユーザインタフ
ェース部と、伝送方式に応じてベースバンド信号変換を
行うベースバンド部と、前記ユーザインタフェースから
ベースバンド部を介して供給されるディジタルデータに
ディジタル変調を施す一次変調部と、該一次変調部の出
力に対して逆フーリエ変換を行い直交周波数分割多重信
号を生成する直交周波数分割多重変調部と、変調された
ディジタル信号をアナログ信号に変換するＤ/Ａ部と、
得られたアナログ信号を直交変調するとともに、キャリ
アのレベル調整を行うアナログ送信部と、伝送路インタ
フェースを備え前記アナログ送信部の出力を伝送路へ、
伝送路から到達する信号を受信側へ夫々導くカップリン
グ部と、伝送路から前記カップリング部を介して受信し
たアナログ信号をレベル調整して直交復調するアナログ
受信部と、アナログ信号をディジタル信号に変換するＡ
／Ｄ部と、該Ａ／Ｄ部からの入力信号をフーリエ変換し
直交周波数分割多重復調する直交周波数分割多重復調部
と、ディジタル復調を行う一次復調部とにより構成した
直交周波数多重分割変復調装置において、前記ベースバ
ンド部にキャリアの送出と未送出とを制御するキャリア
制御手段を備えるよう構成する。

【００１５】請求項２記載のＯＦＤＭ変復調装置は、前
記ベースバンド部に備えたキャリア制御手段が、ネゴシ
エーション時に全キャリアを一定のタイミングで送出／
未送出を繰り返す手段と、通信時に所定のタイミングで
未送出のキャリアを一部設け、この未送出のキャリアを
すべてのキャリアに渡ってスイープさせる手段とにより
構成する。

【００１６】請求項３記載のＯＦＤＭ変復調装置は、前
記ベースバンド部に備えたキャリア制御手段が、ネゴシ
エーション時に全キャリアを一定のタイミングで送出／
未送出を繰り返す手段と、通信時に全キャリアから一部
のキャリアを間引き、この間引くキャリアを全てのキャ
リアの位置に渡って変化させる手段とにより構成する。

【００１７】請求項４記載のＯＦＤＭ変復調装置は、前
記直交周波数分割多重復調部に、伝送路の品質状況の推
定を行い、送信側に当該情報を通知する伝送路推定手段
を設けるよう構成する。

【００１８】請求項５記載のＯＦＤＭ変復調装置は、前
記伝送路推定手段が、ネゴシエーション時に送信側から
の一定のタイミングで繰り返すキャリアの送出／未送出
に応じてキャリア毎のＳ／Ｎを測定する手段と、通信時
に送信側から一部のキャリアが所定のタイミングで未送
出となり、この未送出のキャリアが全てのキャリアに渡
ってスイープされることに応じてキャリア毎にＳ／Ｎを
測定する手段と、所定の値を満たさないＳ／Ｎ値のキャ
リアを識別した際は、当該情報を前記ベースバンド部を
介して送信側へ通知する手段とにより構成する。

【００１９】請求項６記載のＯＦＤＭ変復調装置は、前
記伝送路推定手段が、ネゴシエーション時に送信側から
の一定のタイミングで繰り返すキャリアの送出／未送出
に応じてキャリア毎のＳ／Ｎを測定する手段と、通信時
に送信側から一部のキャリアが所定のタイミングで間引
きされ、この間引くキャリアを全てのキャリアの位置に
渡って変化させることに応じてキャリア毎にＳ／Ｎを測
定する手段と、所定の値を満たさないＳ／Ｎ値のキャリ
アを識別した際は、当該情報を前記ベースバンド部を介
して送信側へ通知する手段とにより構成する。

【００２０】請求項７記載のＯＦＤＭ変復調装置は、前
記Ａ／Ｄ部が、アナログ信号をディジタル信号に変換す
るＡ／Ｄ変換手段と、受信信号をパイロット信号とデー
タとに分解するパイロット信号／データ分解手段と、リ
ファレンス信号としてパイロット信号を構成するパター
ンを出力するリファレンス信号生成手段と、受信したパ
イロット信号とリファレンス信号との相関演算を行う相
関演算手段と、相関演算結果からピーク位置を検出し、
データ取得タイミングの調整とサンプリングクロック周
波数の調整を行うピーク位置検出手段と、サンプリング
クロックを生成する発振器と、データの取り込み信号を
生成する取り込み信号生成手段とにより構成する。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図示した実施例に基づいて
本発明を詳細に説明する。図１は、本発明に係るＯＦＤ
Ｍ変復調装置の実施例を示す構成図である。同図は、デ
ータ通信に不適格なキャリアの選別を行う伝送路推定部
を、ＯＦＤＭ復調部の機能の一部に配置し、ＦＦＴ処理
と平行して伝送路の品質推定処理を行い、処理部を共用
することにより回路構成の簡略化を図った。更に、伝送
路の品質推定を行う際に、ネゴシエーション時と、通信
時の夫々で異なった伝送路の品質推定方法を提供すると
共に、送信側においてキャリアの送出／未送出を所定の
タイミングで行った際に、受信側でＳ／Ｎを測定し、親
装置の必要とする計算処理量を抑えた。

【００２２】図１の説明を行うと、ＬＡＮ、ＵＳＢ、Ｒ
Ｓ２３２Ｃ等のユーザインタフェースを備えたユーザイ
ンタフェース部１と、該ユーザインタフェース部１から
の信号をベースバンド信号へ変換し、出力すると共にベ
ースバンド信号を所定の信号形態に変換してユーザイン
タフェースに供給するベースバンド変換手段２２及びキ
ャリアの出力制御行うキャリア制御手段２３とを備えた
ベースバンド部２４と、ＰＳＫ或いはＱＡＭ等のディジ
タル変調を行う一次変調部３と、該一次変調部３の出力
に対してＩＦＦＴ処理を行いＯＦＤＭ信号を生成するＯ
ＦＤＭ変調部４と、ディジタル信号であるＯＦＤＭ信号
をアナログ信号に変換するＤ/Ａ部５と、得られたアナ
ログ信号を直交変調しレベル調整の後出力するアナログ
送信部６と、送信側と受信側とを結合すると共に伝送路
インタフェースを備えたカップリング部７と、伝送路か
ら受信した信号をレベル調整し直交復調するアナログ受
信部８と、該アナログ受信部８から出力されるアナログ
信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ部２５と、該Ａ
／Ｄ部２５から出力される信号をＦＦＴ処理しＯＦＤＭ
復調するＯＦＤＭ復調手段２６と伝送路の品質状況の推
定を行う伝送路推定手段２７とを備えたＯＦＤＭ復調部
２８と、ＰＳＫ或いはＱＡＭ等のディジタル復調を行う
一次復調部１１とにより構成する。

【００２３】図１を、一次変復調として１６ＱＡＭを採
用した場合について説明すると、ユーザ側からＬＡＮ、
ＵＳＢ、ＲＳ２３２Ｃ等のユーザインタフェースを介し
て入力されたシリアルデータは、ユーザインタフェース
部１にて所定のフレーム信号へと整形されてベースバン
ド部２４に入力する。ベースバンド部２４は、ベースバ
ンド信号変換手段２２において、入力したフレーム信号
にパイロット信号等を付加した後、４ビット単位の並列
データに変換して、一次変調部３を構成するＱＡＭ符号
器に供給する。一方、キャリア制御手段２３は、伝送路
の品質推定時に所定のタイミングで行うキャリアの送出
／未送出を制御する。そこで、ＱＡＭ符号器は、入力さ
れた並列データを夫々符号化して４ビットの実部出力と
虚部出力と生成する。前記一次変調部３からの二つの信
号はＯＦＤＭ変調器４にて、複素数のＩＦＦＴ処理を行
うことによりＯＦＤＭ信号を生成して複数のキャリアを
周波数分割多重する。次に、ＯＦＤＭ信号をＤ/Ａ部５
に入力してアナログ信号に変換し、更にアナログに変換
したＯＦＤＭ信号の同相分と直交分の信号を、アナログ
送信部６において所定の周波数で直交変調を行い、レベ
ル調整の後カップリング部７を介して伝送路に出力す
る。

【００２４】次に、伝送路よりカップリング部７を介し
て入力した信号は、レベル調整の後アナログ受信部８に
おいて直交復調され、Ａ／Ｄ部２５においてディジタル
信号に変換してディジタル信号の同相分と直交分のＯＦ
ＤＭ信号を得る。このＡ／Ｄ部２５の動作については、
その詳細を後述する。ＯＦＤＭ復調部２８においては、
ＯＦＤＭ復調手段２６により入力したＯＦＤＭ信号のＦ
ＦＴ処理を行い、所定の複素数信号を得ると共に、伝送
路推定手段２７において、送信側より所定のタイミング
でキャリアの送出／未送出が行われた際に、キャリア毎
にＳ／Ｎを測定して通信に不適格なキャリアを識別す
る。不適格なキャリアが認識されるとベースバンド部２
４を介して、送信側に該当する情報を通知する。送信側
においては、不適格なキャリアに関する情報を受信する
と、ベースバンド部から一次変調部に対して該当するキ
ャリアについて伝送方式の制御を行い、キャリアの伝送
速度を低下させ、伝送エラーの生じない範囲で使用する
か、或いは、該当するキャリアを未使用とし通信に使用
しない。一方、得られた複素数信号は、一次復調部１１
に備えた１６ＱＡＭ復号器に入力し、４ビット単位の並
列データに復号してベースバンド部２４、ユーザインタ
フェース１を介して所望のシリアルデータを構築し、ユ
ーザ側に出力する。

【００２５】図２は、本発明に係わるＯＦＤＭ変復調装
置における伝送路推定の手順を示すフローチャートであ
る。同図を説明すると、先ず、動作を開始後（ステップ
１）、通信の開始に先立って行うネゴシエーション時
に、送信側より全てのキャリアについて所定のタイミン
グで順次送出／未送出を繰り返し（ステップ２）、受信
側の伝送路推定手段２７にて各キャリアのＳ／Ｎを算出
する（ステップ３）。算出の結果、通信に不適格なキャ
リアが識別されると、送信側に当該情報を通知して送信
側は、通信に不適格なキャリアについて伝送方式の制御
を行い、キャリアの伝送速度を低下させ、伝送エラーの
生じない範囲で使用するか、或いは、該当するキャリア
を未使用とし通信に使用しない（ステップ４）。

【００２６】ここで、通信のネゴシエーション時におけ
るＳ／Ｎの算出方法を説明する。本算出方法は、高速で
確実な伝送路推定を行うための補助的な方法であり、通
信時に先立って実施する。図３は、本発明に係わるネゴ
シエーション時のＳ／Ｎ算出方法の一例を示す図であ
る。送信側は、全キャリアの送出／未送出を一定のタイ
ミングで繰り返し、受信側ではこのタイミングに応じて
信号受信時にＳを、無入力時にＮを測定することにより
Ｓ／Ｎを算出する。この方式は、Ｓ／Ｎの算出を高速に
行うことが可能であるが、算出したＳ／Ｎは、隣接した
キャリアによる雑音等による劣化を考慮していないため
概略測定となる。図４は、本発明に係わるネゴシエーシ
ョン時のＳ／Ｎ算出結果の分類図である。同図に示すよ
うに、Ｓ/Ｎ算出結果をキャリア毎にランク分けを行
い、クラス１等のようにランク情報のみを送信側に送信
すると、情報量が減るため、より高速な対応が可能とな
る。

【００２７】次に通信を開始した後（ステップ５）、通
信時における伝送路の品質状況の推定を行う。この手段
としては、スイープ法と間引き法が選択可能でどちらか
を予め選択設定しておく。そこで、スイープ法を設定し
た場合、送信側においては、全キャリアのうちから一部
のキャリアの送出を時間の経過に応じて順次停止するべ
く未送出キャリアの位置を所定のタイミングでスイープ
していき（ステップ６）、受信側にて全てのキャリアに
ついて各キャリアのＳ／Ｎを算出する（ステップ７）。
算出の結果、通信に不適格なキャリアが識別されると、
送信側に当該情報を通知して、送信側は通信に不適格な
キャリアについて伝送方式の制御を行い、キャリアの伝
送速度を低下させ、伝送エラーの生じない範囲で使用す
るか、或いは、該当するキャリアを未使用とし通信に使
用しない（ステップ８）。伝送路の推定は、通信の終了
まで所定のタイミングで継続し（ステップ９）、通信が
終了すると伝送路推定の動作を停止する（ステップ１
０）。

【００２８】ここで図５は、本発明に係わる伝送路推定
法の一例であるスイープ法を説明する図である。即ち、
送信側においては、キャリアの一部に送出しない部分を
設け、これを時間の経過に応じて序々に全キャリアに渡
ってスイープさせる。一方、受信側においては、キャリ
アが存在している時の受信レベルをＳとし、キャリアが
停止しているときのそれをＮとして、キャリア毎にＳ／
Ｎを算出する。図５（ａ）では送信側からキャリアの
２、３を未送出とし、受信側ではキャリア２、３を含む
全てのキャリアについてキャリア毎にＳ或いはＮを測定
する。次に図５（ｂ）に示すように未送出とするキャリ
アを一つスイープして、送信側ではキャリアの３、４を
未送出とする。受信側では全てのキャリアについて、キ
ャリア毎にＳ或いはＮを測定する。更に、キャリアを一
つスイープし、図５（ｃ）に示すように送信側ではキャ
リアの４、５を未送出とし、受信側では同様に全キャリ
アについてキャリア毎にＳ或いはＮを測定する。本方法
は、通信時に近いフォーマットでＳ／Ｎの算出を行うこ
とが出来るので、測定精度の高い伝送路の品質状況の推
定が可能である。

【００２９】次に、間引き法を設定すると、送信側にお
いては、一部のキャリアを櫛の歯状に残して他を間引い
て送出し、その間引くキャリアの位置を所定のタイミン
グで変化させ（ステップ１１）、受信側にて各キャリア
のＳ／Ｎを算出する（ステップ１２）。算出の結果、通
信に不適格なキャリアが識別されると、送信側に当該情
報を通知して、送信側は通信に不適格なキャリアについ
て伝送方式の制御を行い、キャリアの伝送速度を低下さ
せ、伝送エラーの生じない範囲で使用するか、或いは、
該当するキャリアを未使用とし通信に使用しない（ステ
ップ１３）。伝送路の推定は、通信の終了まで所定のタ
イミングで継続し（ステップ１４）、通信が終了すると
伝送路推定の動作を停止する（ステップ１５）。

【００３０】ここで、図６は、本発明に係わる伝送路推
定法の一例である間引き法を説明する図である。即ち、
送信側においては一定のキャリアを櫛の歯状に間引いて
送出し、これを全キャリアに渡って順次行う。一方、受
信側においては、キャリアを受信している時のレベルを
Ｓとし、キャリアを受信していないときをＮとして、キ
ャリア毎にＳ／Ｎを算出する。図６（ａ）では送信側か
らキャリアの１、４・・・を送出して、受信側は全キャ
リアについてキャリア毎にＳ或いはＮを測定する。図６
（ｂ）に示すように次に間引きするキャリアの位置を変
更し、キャリアの２、５・・・を送信側は送出する。受
信側では、キャリア毎にＳ或いはＮを測定する。更に、
図６（ｃ）に示すように間引きするキャリアの位置を変
更し、キャリアの３、６・・・を送信側は送出する。同
様に受信側ではキャリア毎にＳ或いはＮを測定する。本
方法は、前述したスイープ法に比べ、間引く頻度を大き
くすることにより高速に伝送路の品質状況の推定を行う
ことが可能である。尚、通信中においてもベースバンド
部で受信データのエラービットを測定しておき、エラー
ビットが急激に増加した場合リンクが切断されたと判断
し、再度、ネゴシエーション動作を行うよう構成するの
が望ましい。

【００３１】図７は、本発明に係るＯＦＤＭ変復調装置
を構成するＡ／Ｄ部２５の構成を示すブロック図であ
る。同図は、同期の補正を行う際に、従来から行われて
いるデータの取り込み位置の調整に加えて、サンプリン
グクロック周波数のずれを調整する手段を設けたもので
ある。その調整は、同期のずれが大きい場合、先ずデー
タ取得タイミングの調整を行い、その後、サンプリング
クロック周波数の調整を行って同期の補正を行う。同図
に示すようにＡ／Ｄ部２５は、アナログ信号をディジタ
ル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段２９と、受信信号をパ
イロット信号とデータとに分解するパイロット信号／デ
ータ分解手段１４と、パイロット信号と同一パターンの
リファレンス信号を出力するリファレンス信号生成手段
１５と、受信したパイロット信号とリファレンス信号と
の相関演算を行う相関演算手段１６と、相関演算結果か
らピーク位置を検出し、データ取得タイミングの調整と
サンプリングクロック周波数の調整を行うピーク位置検
出手段３０と、サンプリングクロックを生成する水晶発
振器３１と、データの取り込み信号を生成する取り込み
信号生成手段３２とにより構成する。

【００３２】図７の動作を説明すると、受信したデータ
を、Ａ/Ｄ変換手段２９においてアナログ信号からディ
ジタル信号へと変換し、パイロット信号／データ分解手
段１４は、前記ディジタル信号をパイロット信号とデー
タに分解し、パイロット信号を相関演算手段１６へ、デ
ータを復調部（図示しない）へ夫々出力する。そこで、
相関演算手段１６においては、リファレンス信号生成手
段１５が出力するパイロット信号と同一のパターンによ
り構成するリファレンス信号と、受信したパイロット信
号との相関演算を行い、結果をピーク位置検出手段３０
に出力する。ピーク位置検出手段３０は、相関演算結果
のピーク位置が先頭位置にあるかの検出を行い、そのず
れが予め定めた値より大きい場合は、Ａ／Ｄ変換手段２
９に対してデータ取得タイミングの調整を行い、ずれが
所定範囲内に収まるよう機能する。

【００３３】一方、そのずれが予め定めた値より小さく
なると、ピーク位置検出手段３０は、Ａ／Ｄ変換手段２
９に対するタイミング調整を止め、ずれの大きさに応じ
た直流電圧を生成し、ＶＣＸＯにより構成する水晶発振
器３１に供給して発信周波数を調整することにより、取
り込み信号生成手段３２において生成するサンプリング
クロックの周波数を可変して、送信／受信間のサンプリ
ングクロック周波数のずれを低減させる。

【００３４】図８は、パイロット信号とリファレンス信
号との相関演算結果の一例を示し、データ１は、パイロ
ット信号の先頭にピークが位置して完全に同期している
が、データ２に示したように相関演算結果のピーク値が
パイロット信号の先頭とずれている場合には、サンプリ
ングクロック周波数を可変して同期の補正を図る。

【００３５】

【発明の効果】上述したように、請求項１から６に記載
した発明は、伝送路の品質推定を行う際に、送信キャリ
アの有無に対して受信レベルを測定することにより求め
るＳ／Ｎ計算を、ＦＦＴ処理に含めたことにより、Ｓ／
Ｎ計算部とＯＦＤＭ復調部とを共用出来るので、回路構
成が簡略化できると共に、伝送路の品質状況の推定を２
段階に分けて実施したことにより高速で安定した動作が
実現出来るようなった。又、請求項１及び７記載の発明
は、受信側におけるサンプリンクロックの生成手段とし
て、パイロット信号の相関ピーク点を求めて送信／受信
のサンプリングクロック周波数のずれを検出し、ＶＣＸ
Ｏにより構成する水晶発振器の発振周波数を制御してサ
ンプリングクロック周波数のずれを調整したことによ
り、安定したデータの受信が可能となり、大きな効果を
発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＯＦＤＭ変復調装置の実施例を示
す構成図である。

【図２】本発明に係わるＯＦＤＭ変復調装置における伝
送路推定の手順を示すフローチャートである。

【図３】本発明に係わるネゴシエーション時のＳ／Ｎ算
出方法の一例を示す図である。

【図４】本発明に係わるネゴシエーション時のＳ／Ｎ算
出結果の分類図である。

【図５】本発明に係わる伝送路推定法の一例であるスイ
ープ法を説明する図である。

【図６】本発明に係わる伝送路推定法の一例である間引
き法を説明する図である。

【図７】本発明に係るＯＦＤＭ変復調装置を構成するＡ
／Ｄ部の構成を示すブロック図である。

【図８】パイロット信号とリファレンス信号との相関演
算結果の一例を示す。

【図９】従来のＯＦＤＭ変復調装置の構成例を示す。

【図１０】電力線の周波数特性の一例である。

【図１１】各キャリアのＳ／Ｎ値を示す一例である。

【図１２】データ通信時に同期条件を満たしていない場
合の一例を示す。

【図１３】従来のＡ／Ｄ部の構成例を示す。

【図１４】パイロット信号とその相関演算出力との対応
図である。

【図１５】親装置に対して子装置をｎ個接続して通信を
行う際の構成例である。

【図１６】サンプリングクロック周波数のずれが大きい
場合のサンプリングクロックのタイミングを示す。

【図１７】従来のＯＦＤＭ変復調装置において、キャリ
ア周波数に対する受信データ誤りの発生状況の一例を示
す。

【符号の説明】

１・・ユーザインタフェース部、 ２・・ベースバン
ド部、３・・一次変調部、 ４・・ＯＦ
ＤＭ変調部、５・・Ｄ／Ａ部、 ６・
・アナログ送信部、７・・カップリング部、
８・・アナログ受信部、９・・Ａ／Ｄ部、
１０・・ＯＦＤＭ復調部、１１・・一次復調部、
１２・・伝送路推定部、１３・・Ａ／Ｄ
変換手段、１４・・パイロット信号／データ分解手段、
１５・・リファレンス信号生成手段、１６・・相関演算
手段、１７・・ピーク位置検出手段、 １８・・親
装置、１９・・子装置１、 ２０・・子
装置２、２１・・子装置ｎ、 ２２・・
ベースバンド信号変換手段、２３・・キャリア制御手
段、 ２４・・ベースバンド部、２５・・Ａ／Ｄ
部、 ２６・・ＯＦＤＭ復調手段、２７
・・伝送路推定手段、 ２８・・ＯＦＤＭ復調
部、２９・・Ａ／Ｄ変換手段、 ３０・・ピー
ク位置検出手段、３１・・水晶発振器、
３２・・取り込み信号生成手段

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも一つのユーザインタフェースを
   備えたユーザインタフェース部と、伝送方式に応じてベ
   ースバンド信号変換を行うベースバンド部と、前記ユー
   ザインタフェースからベースバンド部を介して供給され
   るディジタルデータにディジタル変調を施す一次変調部
   と、該一次変調部の出力に対して逆フーリエ変換を行い
   直交周波数分割多重信号を生成する直交周波数分割多重
   変調部と、変調されたディジタル信号をアナログ信号に
   変換するＤ/Ａ部と、得られたアナログ信号を直交変調
   するとともに、キャリアのレベル調整を行うアナログ送
   信部と、伝送路インタフェースを備え前記アナログ送信
   部の出力を伝送路へ、伝送路から到達する信号を受信側
   へ夫々導くカップリング部と、伝送路から前記カップリ
   ング部を介して受信したアナログ信号をレベル調整して
   直交復調するアナログ受信部と、アナログ信号をディジ
   タル信号に変換するＡ／Ｄ部と、該Ａ／Ｄ部からの入力
   信号をフーリエ変換し直交周波数分割多重復調する直交
   周波数分割多重復調部と、ディジタル復調を行う一次復
   調部とにより構成した直交周波数多重分割変復調装置に
   おいて、前記ベースバンド部にキャリアの送出と未送出
   とを制御するキャリア制御手段を備えたことを特徴とし
   た直交周波数分割多重変復調装置。
2. 【請求項２】前記ベースバンド部に備えたキャリア制御
   手段は、ネゴシエーション時に全キャリアを一定のタイ
   ミングで送出／未送出を繰り返す手段と、通信時に所定
   のタイミングで未送出のキャリアを一部設け、この未送
   出のキャリアをすべてのキャリアに渡ってスイープさせ
   る手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載の直交
   周波数分割多重変復調装置。
3. 【請求項３】前記ベースバンド部に備えたキャリア制御
   手段は、ネゴシエーション時に全キャリアを一定のタイ
   ミングで送出／未送出を繰り返す手段と、 通信時に全キャリアから一部のキャリアを間引き、この
   間引くキャリアを全てのキャリアの位置に渡って変化さ
   せる手段とを備えたことを特徴とする請求項１及び２記
   載の直交周波数分割多重変復調装置。
4. 【請求項４】前記直交周波数分割多重復調部に、伝送路
   の品質状況の推定を行い、送信側に当該情報を通知する
   伝送路推定手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至
   ３のいずれかに記載の直交周波数分割多重変復調装置。
5. 【請求項５】前記伝送路推定手段は、ネゴシエーション
   時に送信側からの一定のタイミングで繰り返すキャリア
   の送出／未送出に応じてキャリア毎のＳ／Ｎを測定する
   手段と、 通信時に送信側から一部のキャリアが所定のタイミング
   で未送出となり、この未送出のキャリアが全てのキャリ
   アに渡ってスイープされることに応じてキャリア毎にＳ
   ／Ｎを測定する手段と、所定の値を満たさないＳ／Ｎ値
   のキャリアを識別した際は、当該情報を前記ベースバン
   ド部を介して送信側へ通知する手段とを含めたことを特
   徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の直交周波数
   分割多重変復調装置。
6. 【請求項６】前記伝送路推定手段は、ネゴシエーション
   時に送信側からの一定のタイミングで繰り返すキャリア
   の送出／未送出に応じてキャリア毎のＳ／Ｎを測定する
   手段と、通信時に送信側から一部のキャリアが所定のタ
   イミングで間引きされ、この間引くキャリアを全てのキ
   ャリアの位置に渡って変化させることに応じてキャリア
   毎にＳ／Ｎを測定する手段と、所定の値を満たさないＳ
   ／Ｎ値のキャリアを識別した際は、当該情報を前記ベー
   スバンド部を介して送信側へ通知する手段とを含めたこ
   とを特徴とする請求項１乃至５記載の直交周波数分割多
   重変復調装置。
7. 【請求項７】前記Ａ／Ｄ部は、アナログ信号をディジタ
   ル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、受信信号をパイロ
   ット信号とデータとに分解するパイロット信号／データ
   分解手段と、リファレンス信号としてパイロット信号を
   構成するパターンを出力するリファレンス信号生成手段
   と、受信したパイロット信号とリファレンス信号との相
   関演算を行う相関演算手段と、相関演算結果からピーク
   位置を検出し、データ取得タイミングの調整とサンプリ
   ングクロック周波数の調整を行うピーク位置検出手段
   と、サンプリングクロックを生成する発振器と、データ
   の取り込み信号を生成する取り込み信号生成手段とを備
   えたことを特徴とする請求項１乃至６記載の直交周波数
   分割多重変復調装置。